Όταν εμφανίζονται καφέ κηλίδες σκουριάς στην επιφάνεια των σωλήνων από ανοξείδωτο χάλυβα, οι άνθρωποι εκπλήσσονται πολύ: «Ο ανοξείδωτος χάλυβας δεν σκουριάζει, και αν σκουριάζει, δεν είναι ανοξείδωτος χάλυβας και μπορεί να υπάρχει πρόβλημα με τον χάλυβα».Στην πραγματικότητα, αυτή είναι μια μονόπλευρη παρανόηση σχετικά με την έλλειψη κατανόησης του ανοξείδωτου χάλυβα.Ο ανοξείδωτος χάλυβας θα σκουριάσει επίσης υπό ορισμένες συνθήκες.
1. Ο ανοξείδωτος χάλυβας δεν είναι απαλλαγμένος από σκουριά
Ο ανοξείδωτος χάλυβας παράγει επίσης ένα οξείδιο στην επιφάνεια.Ο μηχανισμός σκουριάς όλων των ανοξείδωτων χάλυβων που κυκλοφορούν αυτή τη στιγμή στην αγορά οφείλεται στην παρουσία του στοιχείου Cr.Η βασική αιτία (μηχανισμός) της αντοχής στη διάβρωση από ανοξείδωτο χάλυβα είναι η θεωρία του παθητικού φιλμ.Το λεγόμενο φιλμ παθητικοποίησης είναι ένα λεπτό φιλμ που αποτελείται κυρίως από Cr2O3 στην επιφάνεια του ανοξείδωτου χάλυβα.Λόγω της ύπαρξης αυτής της μεμβράνης, παρεμποδίζεται η διάβρωση του υποστρώματος από ανοξείδωτο χάλυβα σε διάφορα μέσα, και αυτό το φαινόμενο ονομάζεται παθητικοποίηση.Υπάρχουν δύο περιπτώσεις για το σχηματισμό αυτού του φιλμ παθητικοποίησης.Το ένα είναι ότι ο ίδιος ο ανοξείδωτος χάλυβας έχει την ικανότητα αυτο-παθητικοποίησης και αυτή η ικανότητα αυτοπαθητικοποίησης επιταχύνεται με την αύξηση της περιεκτικότητας σε χρώμιο, επομένως έχει αντοχή στη σκουριά.Μια πιο εκτεταμένη συνθήκη σχηματισμού είναι ότι ο ανοξείδωτος χάλυβας σχηματίζει ένα φιλμ παθητικοποίησης κατά τη διαδικασία διάβρωσης σε διάφορα υδατικά διαλύματα (ηλεκτρολύτες), το οποίο εμποδίζει τη διάβρωση.Όταν το φιλμ παθητικοποίησης είναι κατεστραμμένο, μπορεί να σχηματιστεί αμέσως ένα νέο φιλμ παθητικοποίησης.
Ο λόγος για τον οποίο το παθητικό φιλμ από ανοξείδωτο χάλυβα έχει την ικανότητα να αντιστέκεται στη διάβρωση έχει τρία χαρακτηριστικά: το ένα είναι ότι το πάχος του παθητικού φιλμ είναι εξαιρετικά λεπτό, γενικά μόνο λίγα μικρά όταν η περιεκτικότητα σε χρώμιο είναι > 10,5%.Το άλλο είναι ότι το ειδικό βάρος του παθητικού φιλμ είναι μεγαλύτερο από το ειδικό βάρος του υποστρώματος.Αυτά τα δύο χαρακτηριστικά δείχνουν ότι το φιλμ παθητικοποίησης είναι και λεπτό και πυκνό, επομένως είναι δύσκολο για το παθητικό φιλμ να διασπαστεί από το διαβρωτικό μέσο για να διαβρώσει γρήγορα το υπόστρωμα.Το τρίτο χαρακτηριστικό είναι ότι η αναλογία συγκέντρωσης χρωμίου του παθητικού φιλμ Το υπόστρωμα είναι περισσότερο από τρεις φορές υψηλότερη.Ως εκ τούτου, το παθητικό φιλμ έχει υψηλή αντοχή στη διάβρωση.
2. Υπό ορισμένες συνθήκες, ο ανοξείδωτος χάλυβας θα διαβρωθεί επίσης
Το περιβάλλον εφαρμογής του ανοξείδωτου χάλυβα είναι εξαιρετικά περίπλοκο και το απλό παθητικό φιλμ οξειδίου του χρωμίου δεν μπορεί να καλύψει τις απαιτήσεις υψηλής αντοχής στη διάβρωση.Επομένως, στοιχεία όπως το μολυβδαίνιο (Mo), ο χαλκός (Cu) και το άζωτο (N) πρέπει να προστεθούν στον χάλυβα σύμφωνα με διαφορετικές συνθήκες χρήσης για τη βελτίωση της σύνθεσης του φιλμ παθητικοποίησης και περαιτέρω βελτίωση της αντοχής στη διάβρωση του ανοξείδωτου χάλυβα.Η προσθήκη Mo προάγει έντονα τη συλλογική παθητικοποίηση επειδή το διαβρωμένο προϊόν MoO2- είναι κοντά στο υπόστρωμα και αποτρέπει τη διάβρωση του υποστρώματος.Η προσθήκη Cu κάνει το παθητικό φιλμ στην επιφάνεια του ανοξείδωτου χάλυβα να περιέχει CuCl, το οποίο βελτιώνει την απόδοση του παθητικού φιλμ επειδή δεν αλληλεπιδρά με το διαβρωτικό μέσο.Αντοχή στη διάβρωση;προσθέτοντας Ν, επειδή το φιλμ παθητικοποίησης είναι εμπλουτισμένο με Cr2N, η συγκέντρωση Cr στο φιλμ παθητικοποίησης αυξάνεται, βελτιώνοντας έτσι την αντίσταση στη διάβρωση του ανοξείδωτου χάλυβα.
Η αντοχή στη διάβρωση του ανοξείδωτου χάλυβα είναι υπό όρους.Ένας τύπος ανοξείδωτου χάλυβα είναι ανθεκτικός στη διάβρωση σε ένα συγκεκριμένο μέσο, αλλά μπορεί να καταστραφεί σε άλλο μέσο.Ταυτόχρονα, η αντοχή στη διάβρωση του ανοξείδωτου χάλυβα είναι επίσης σχετική.Μέχρι στιγμής, δεν υπάρχει ανοξείδωτο ατσάλι που να είναι απολύτως μη διαβρωτικό σε όλα τα περιβάλλοντα.
Ο ανοξείδωτος χάλυβας έχει την ικανότητα να αντιστέκεται στην ατμοσφαιρική οξείδωση—δηλαδή στην αντοχή στη σκουριά, και έχει επίσης την ικανότητα να διαβρώνεται σε μέσα που περιέχουν οξέα, αλκάλια και άλατα—δηλαδή, αντοχή στη διάβρωση.Ωστόσο, το μέγεθος της αντιδιαβρωτικής του ικανότητας αλλάζει με τη χημική σύνθεση του ίδιου του χάλυβα, την κατάσταση προστασίας, τις συνθήκες χρήσης και τον τύπο των περιβαλλοντικών μέσων.Για παράδειγμα, ο χαλύβδινος σωλήνας 304 έχει απολύτως εξαιρετική αντιδιαβρωτική ικανότητα σε στεγνή και καθαρή ατμόσφαιρα, αλλά εάν μεταφερθεί στην παραθαλάσσια περιοχή, θα σκουριάσει σύντομα στην ομίχλη της θάλασσας που περιέχει πολύ αλάτι.ενώ ο χαλύβδινος σωλήνας 316 δείχνει καλά.Επομένως, δεν είναι κανένα είδος ανοξείδωτου χάλυβα που μπορεί να αντισταθεί στη διάβρωση και τη σκουριά σε οποιοδήποτε περιβάλλον.
Ώρα δημοσίευσης: Σεπ-23-2022